人工智能的发展与应用现状

文/白二鹏

自2016年AlphaGo战胜韩国围棋世界冠军李世石以来，人工智能的发展状况一直备受关注，人工智能也正在融入我们的生活，对我们的生产生活产生了很大的影响。本文通过对AlphaGo引起人们对人工智能的热议的原因进行分析，并介绍人工智能技术目前的发展及应用状况，向读者讲述关于人工智能行业状况的一些信息，以引起读者对人工智能在未来的社会生产生活中可能产生的影响有所思考。

自2016年AlphaGo战胜韩国围棋世界冠军李世石以来，人工智能的发展状况一直备受关注，人工智能也正在融入我们的生活，对我们的生产生活产生了很大的影响。本文通过对AlphaGo引起人们对人工智能的热议的原因进行分析，并介绍人工智能技术目前的发展及应用状况，向读者讲述关于人工智能行业状况的一些信息，以引起读者对人工智能在未来的社会生产生活中可能产生的影响有所思考。

本次人工智能浪潮兴起的原因

2016年3月，谷歌公司研发的人工智能围棋软件AlphaGo战胜了韩国围棋世界冠军李世石。2017年5月，排名世界第一的天才棋手柯洁与AlphaGo之间的围棋对弈，三场比赛皆输于机器人AlphaGo。两场“人机大战”瞬间成为全社会关注的焦点，而关于人工智能的讨论也愈演愈烈。

一直以来，棋类游戏一直被视为顶级人类智力的试金石。人工智能与人类棋手的对抗一直在上演。1989年开始，IBM的“深蓝”就常常能击败国际象棋大师了，8年后的1997年，深蓝首次打败世界第一的国际象棋棋手加里·卡斯帕罗夫，开始统治国际象棋领域。因为自2006年之后，人类再没有战胜过最顶尖的人工智能国际象棋选手。

不同于国际象棋，围棋每回合的可能性更多，共有250种可能，一盘棋可以长达150回合。同时，围棋有3361种局面，而可观测到的宇宙，原子数量才1080。用人工智能战胜围棋专业选手，按照技术的发展速度，一般认为至少需要10年才能实现。

在人工智能领域，对行业发展产生重大影响的因素可分为三类：算法模型、计算能力以及数据积累。而在这场“人机大战”的背后，是算法模型的优化和计算机运行速度的提升。千万盘人类围棋对弈的数据以及蒙特卡洛搜索算法和基于深度学习的模式识别促成了AlphaGo的成就，其中最为重要的，就是“深蓝”所不具备的深度学习。深度学习通过建立、模拟人脑的分层结构来实现对外部输入的数据进行从低级到高级的特征提取，从而能够解释外部数据。如果将人工智能比作一艘宇宙飞船，深度学习模型就是飞船框架，算法模型就是引擎，海量的训练数据就是燃料。算法模型的突破解决了旧的模型中存在着的分类能力不强，时序信息捕捉能力弱等问题。计算机计算能力的提升能够满足深度学习对结构算法带来的计算以及对训练速度的要求。大数据的积累则能够满足模型训练数据所需的量和质的要求。现阶段，影响人工智能发展的三大因素均有所突破，这必将会带来人工智能行业有重大的突破。

人工智能基础领域发展状况

感知信息是机器获取信息的渠道，也是实现智能的开端。相比于生物具有天生感知外部世界的能力，机器要想获得这种能力在技术上是很难实现的，但目前人工智能在信息感知方面已经有了比较大的突破，为人工智能的进一步发展与应用打下了良好的基础。

（一）图像识别

图像识别技术是指利用计算机对通过照相机、摄像头或图片获取到的图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式状态下的目标和对象的技术。图像识别技术的发展，使得如百度这样的服务提供者可以对顾客浏览页面中的图片进行分析，通过智能软件识别图片中的信息，给客户推荐相关内容。图像识别技术是发展立体视觉、运动状态分析、数据收集、分析和融合等实用技术的基础，对于提高机器获取信息的能力的提升提供了强大的支持。

（二）语音识别

语音是人类获取交谈对象的意图以及表达想法的重要工具，在提高人们的沟通效率方面发挥着重要作用。机器的语音识别是指将获得的各种声音转换成数据，然后通过一系列算法实现分辨识别，从而能够将获取到的语音内容进行提取并以一定的方式表示出来。语音识别技术的发展，使得机器能够获得听懂人类或其他声音的能力。近年来，随着深度学习算法的发展，结合手机等移动终端的普及应用形成的大量文本或语音方面的语料，语音识别技术发展十分迅猛。

（三）智能感知

在信息的获取方式上，除了视觉和听觉之外，人工智能在触觉方面也大有进步。例如，各种可穿戴设备通过接触可以感知人体的各种状态，从而为保持人们的身体健康状态给予及时提醒与反馈。安装在桥梁、汽车、座椅等不同场景中的智能感知芯片则可以及时感知所处外界环境的状况。

（四）自然语言理解

目前，人工智能在自然语言的处理上已经有了非常出色的表现，智能翻译、聊天机器人已经达到了商业化运用的阶段。之前的翻译是建立在语法规则的基础之上的，而现阶段的人工智能翻译是利用人工神经网络等算法，结合语料大数据，快速进行文字或语音之间的翻译，例如谷歌翻译、百度翻译等已经可以实现各种文字之间的相互转换，翻译水平基本上能够满足人们的需求，科大讯飞公司的“晓译”智能翻译软件已经实现了33种语言之间的实施转换，翻译水平和准确度已经基本可以替代专业的同声翻译了。此外，如今的人工智能还可以理解人类的情绪和心理的波动，从而实现与人类的实时沟通。聊天机器人如微软的小冰、小米的小爱同学、苹果的Siri等，都已经基本达到了与人类进行交谈的水平。此外，各种智能音箱的上市及其方便实用的功能已经获得了人们的喜爱。

人工智能的实际应用状况

研究人工智能的一个非常重要的意义就是可以更高效率的将大量的信息和人类的智慧运用于各种场景，同时也是机器智能的外在表现。目前人工智能在一些方面已经表现出了非常高的水平，在2017-2018年的由中央电视台和中国科学院共同主办的一档叫做《机智过人》的节目中，我们可以了解到非常多的令人叹为观止的众多人工智能的应用技术。

（一）智能安防

安全保卫工作对于保证小到个人、大至整个国家都是一个非常重要的内容。当发生突发事件的时候，安全保卫人员需要先获取目标的特征，然后再寻找目标任务，而寻找目标任务是一个工作量非常大的任务，如果目标任务离开了搜索区域，那安全保卫人员的工作更是会难上加难。人工智能技术的发展在辅助安全保卫人员寻找和锁定目标人物方面能够发挥巨大的作用。智能安防是借助摄像机等一些监控设备，通过图像、步态、指纹等一些生物或习惯特征对目标人群进行检测从而找出目标人物、减少意外风险，从而在更大程度上保证人们的安全的人工智能技术。借助于智能安防，我们的安全保卫人员能够以更高的效率完成工作，我们的安全也就能多一分保障。

（二）诗词曲赋、弹琴作画

一直以来，写诗、作词、谱曲、奏对、画画等一些带有作者个人情感色带的艺术作品的创作都被认为是人类的技能，而且是只有经过特殊培训或具有特殊天赋的人才能够拥有这些才能，而机器作为人造的产物，一直以来都被认为其不可能完成此类任务。但是，目前新一代人工智能已经可以在这些领域有杰出的表现，甚至达到可以与优秀的人类高手进行同台竞技的水平了。在《机智过人》节目展示中，微软小冰可以现场根据一幅图片、一首歌、一个名字进行诗集、歌曲的创作，而且其作品可以和同台竞技的一些中国杰出人物相媲美，微软小冰作诗系统师从519位优秀诗人，利用人工智能技术学习他们的优秀作品，自从形成一整套创作模型，自出版诗集《阳光失了玻璃窗》以来短短三个月的时间，已经写作100多万首诗。作画系统可以从人类众多优秀的画作中进行自主学习，自动生成一个模型，根据要求可以自动生成一副系统认为最好的作品，其油画作品《爱德蒙·贝拉米的肖像》在一场拍卖会上更是卖出了近300万元人民币的价格。

海报制作软件—鹿班，经过对500万张人类优秀的设计作品进行自主学习，从中学习到了构图、配设、风格、模板等信息，因而可以像一名设计师一样，根据客户的需要，输入文字要求和主题图片，从知识图谱中搜索相关信息，并对每一步作出的效果进行实时调整，甚至在取得用户认可的情况下，可以根据用户在互联网平台所作的行为交互所产生的数据信息，制作出能够令客户满意的海报，其制作效率可达每秒8000张。虽然机器人自身没有情感，也不能真正懂得人类的情感，但是通过大量的数据的模仿，人工智能已经在一定程度上可以模仿人类的情感了。

（三）辅助进行医疗诊治

一些罹患重大疾病的病人在进入医院后需要进行X光线、CT、B超、核磁共振等测试，医生需要对测试取得的结果进行解读，而很好的解读一套片子不仅需要具有丰富经验和较高水平的医生，还需要需要耗费大量的时间才能尽可能准确的发现病症，不仅如此，长时间的注意力集中对于医生的体力、脑力要求也特别高。人工智能阅片机器人啄医生可以帮助医生进行医学影像的诊断，并在很短的时间内给出分析报告，而医生可以对报告中的疑点再进行分析，可以在很大程度上减轻医生的工作量。

一直以来，神经外科手术都是人类医疗领域的重大难题，对于医生的艺术水平要求极高。而现在，借助中关村高科技公司创造的睿米神经外科手术机器人，医生可以实现用一两毫米的微创代替过去的开颅大手术，30分钟完成主刀医生的手术方案，定位误差小于1毫米，术后观察1-2天就可以出院，在极大程度上减轻了患者的痛苦，也可以提高医生的工作效率，使得医生可以救助更多的病人，让更多人的患者远离病痛的折磨。

（四）专家系统

相比于过去只依靠少量的专家数据库进行搜索，人工对搜索结果进行再次整合来进行决策，新一代的人工智能专家系统可以通过互联网对海量的数据进行分析、整合，形成一套独有的数据模型，根据用户的实际情况，智能推荐出能够满足用户需求的解决方案。目前，专家系统已经可以在法律法规、金融投资等方面有了比较出色的表现。

在法律法规方面，专家系统可以借助现行法律法规、法院判决案例、背景知识等合成的海量数据进行训练，当我们需要法律方面的援助时，专家系统可以借助以往的训练所形成的分析模型对现有问题进行分析，给出我们对面临的案件适用哪些法条，结果可能是怎样的并给我们一个建议来，从而帮助我们形成应对的方法。

在金融投资方面，专家系统可以通过互联网搜索到大量有用的信息，在对这些信息进行分析的基础上结合以往训练所形成的成果形成一份建议报告，人们可以根据自己的实际情况作出最终决断。

（五）智能推荐

智能推荐就是根据对人们过去的行为产生的数据进行分析，综合大数据分析、行为和心理理论，预测未来某一个时间段内的人的需求，从而给出能够满足人们需要的推荐。目前，这一技术已被应用于多种视频软件和购物软件。在视频软件如抖音的应用中，智能系统会根据用户经常点播的视频的类型进行智能推荐，用户使用次数越多，系统推荐的视频内容越能够满足用户的喜好，这也正是我们很多人会将时间花费在抖音上的原因。在购物平台如淘宝的应用上，人工智能会根据我们过去的购物习惯、个人偏好、经济状况以及近期一段时间搜索的商品进行综合分析，从而向我们推荐能够适合我们需求的商品。

（六）自动驾驶

自动驾驶是近年来交通行业的研发热点，众多人工智能研发公司如谷歌、百度、腾讯等都将自动驾驶纳入发展规划之中，希望能够研发出能够替代人类驾驶各种交通工具的人工智能产品。尽管近年来一些自动驾驶车辆已经能够在路上正常行驶，但是目前的自动驾驶技术还是不能够确保能够满足车辆能够合理应对各种突发状况，此外，目前世界各国尚未颁发允许自动驾驶汽车进行商用，除自动驾驶的技术尚未完善外，自动驾驶汽车出现交通事故的责任应该由谁来承担这一道德伦理问题也是一个重要的影响因素。

但自动驾驶不知可以运用在交通领域，还可以运用在一些特定场景下的驾驶运输如港口码头的货物转运工作。目前国内一共有三座智能化港口，厦门远海码头、青岛前湾码头、洋山四期码头，智能化港口最大的优点就是效率比较高，相较于人工作业，其工作效率可以提高百分之三十左右。

（七）智能家居

家在我们心中的地位是神圣的，也是不可或缺的。一直以来，如何能够让我们更便捷的控制家中的各种物品是我们努力追寻的一个目标。目前越来越多的家居物品都已经配置了智能芯片，通过一个设备如手机、智能音箱等对人类语音进行识别，从而实现对家电产品的控制，更为关键的是，随着用户使用时间的增加，智能家居系统不仅可以听懂你的指令，更可以学习和理解主人的心理和喜好，根据每个家庭成员的习惯，自行调节创造出最适合的家居环境，从而更好的为主人服务。在未来，凭借语义分析、智能诊断、智能预测等先进的人工智能技术以手机、智能音箱等设备为控制枢纽的人工智能家庭中心可以让客厅变得更加舒适和智能，让家庭中的每一个成员都能拥有符合自己的生活环境。

结语

上述应用中的一部分人工智能技术通过人类同台竞技，已经展示了相当高的水平的发展水平，且通过了人工智能行业对人工智能技术的检验—图灵测试。图灵测试是人工智能之父—阿兰图灵于1950年设计的对人工智能的检验标准。目的是判断电脑是否可以像人那样思考，它是由电脑和人类一起来回答同样的问题，由人类从答案中判断哪些是电脑的答案，如果电脑的答案成功骗过了30%的人类，即通过检验。这代表当前人工智能技术已经发展到非常高的水平，在可以预见的未来，人工智能或许会像水和电一样成为我们日常生产生活必不可少的东西。